Obwohl Hochgeschwindigkeits-Wireless-Technologien wie WLAN 6E und 5G dominieren die Schlagzeilen, analoge und optische Kabel sind immer noch das Rückgrat des Internets, und das aus gutem Grund. Forscher in Japan stellten gerade ein neuer Glasfaser-Datenübertragungsrekord mit einer Technik, die ist kompatibel mit bestehender Kabelinfrastrukturwas bedeutet, dass eine Implementierung in der realen Welt durchaus möglich ist und nicht nur auf eine Laborumgebung beschränkt ist.

Forscher aus Japans Nationales Institut für Informations- und Kommunikationstechnologie (NICT) erfolgreich Daten über ein kundenspezifisches mehradriges Glasfaserkabel mit einer Geschwindigkeit von 1,02 Petabit pro Sekunde über eine Entfernung von 51,7 km gesendet. Das entspricht dem Senden von 127.500 GB Daten pro Sekunde, was laut den Forschern auch genug Kapazität für über „10 Millionen Kanäle mit 8K-Sendungen pro Sekunde“ ist. Wie New Atlas weist darauf hin, Das ist auch 100.000-mal schneller als die versprochene nächste Generation von Hochgeschwindigkeits-Gigabit-Verbindungen, die Privatanwendern Internet bieten.

Im Dezember 2020 tatsächlich NICT machte die erste erfolgreiche Datenübertragung mit 1 Petabit pro Sekunde über ein Glasfaserkabel mit Standarddurchmesser, und während eine Geschwindigkeitsverbesserung auf 1,02 Petabit pro Sekunde nur anderthalb Jahre später sicherlich eine beeindruckende Leistung ist, ist es die Technologie, die dieses Mal so spannend macht, um den Rekord zu brechen.

Im Jahr 2020 schickten die NICT-Forscher die Daten über ein Glasfaserkabel mit einem einzigen Kern, verwendeten jedoch eine Multimode-Technik, bei der mehrere Signale während der Übertragung gemischt wurden. Insgesamt wurden 15 „Modi“ zusammen über die Glasfaser gesendet, und obwohl die Geschwindigkeitsleistungen beeindruckend waren, erfordert die Multimode-Technik spezielle Hardware, um die Signale zu entschlüsseln und nutzbare Daten zu extrahieren, was die Entwicklung und den Einsatz neuer integrierter Schaltkreise im gesamten erfordert Netzwerk und teure Upgrades, was den Verkauf an Internetdienstanbieter trotz der massiven Bandbreitengewinne erschwert.

Dieses Mal verzichteten die Forscher auf den Mixed-Signal-Multimode-Ansatz und reduzierten stattdessen die Übertragung auf nur vier „Modi“, die jeweils über einen von vier Kernen in einem kundenspezifischen Glasfaserkabel mit Standarddurchmesser gesendet wurden. Stellen Sie sich einen Plastikstrohhalm mit vier dünneren darin gefüllten Strohhalmen vor, die jeweils einen anderen Sodageschmack tragen: eine grobe Vereinfachung dessen, was die Forscher geschaffen haben. Aber das mehradrige Kabel war nicht die einzige Innovation, die diese rekordverdächtige Datenübertragung ermöglichte, es stützte sich auch auf einige sehr technische optische Verstärkungssysteme und Signalmodulationsansätze, wie die NICT-Forscher beschreiben:

In diesem Experiment konnten wir durch Erweitern der Raman-Verstärkungsbandbreite auf das volle S-Band und Verwenden von kundenspezifischen Thulium-dotierten Faserverstärkern (TDFAs) für das S-Band und erweiterten L-Band-Erbium-dotierten Faserverstärkern (EDFAs) verwenden ein rekordverdächtiges optisches 20-THz-Spektrum mit insgesamt 801 x 25 GHz beabstandeten Wellenlängenkanälen, jeder mit dualer Polarisations-256-QAM-Modulation für eine hohe spektrale Dichte in allen Wellenlängenbändern.

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Der wichtigste Teil ist, dass dieser zweite Durchbruch auf Hardware und Techniken beruht, die vollständig kompatibel mit herkömmlicher Transceiver-Hardware sind, die bereits im ganzen Land vorhanden ist. Es müssen neue Glasfaserkabel installiert werden, aber da die Forscher die Größe ihres mehradrigen Kabels auf Standardabmessungen beschränkten, würde dies der Fall sein vollständig kompatibel mit der bestehenden Infrastruktur sein, wodurch die Upgrade-Kosten erheblich reduziert werden. Da 5G immer weiter verbreitet wird und 6G gleich um die Ecke ist, wird die Nachfrage des Landes nach Daten weiter sprunghaft steigen, aber eine Innovation wie diese verspricht Internetanbietern einen beträchtlichen Vorsprung für mindestens ein paar Jahre .